（研究生课程论文）
振动与噪声控制
论文题目：基于LMS https://www.doczj.com/doc/8e18893056.html,b边界元法
发动机辐射噪声分析
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2015年 5月
基于LMS https://www.doczj.com/doc/8e18893056.html,b边界元法发动机辐射噪声分析
摘要：在国家经济保持快速增长的背景下，国内汽车工业发展迅速。随着汽车保有量增加，汽车噪声污染问题越来越受到人们的重视。发动机的运行噪声是车辆产生环境噪声的主要因素，对其辐射噪声的数值分析能够为控制噪声提供良好的理论参考。本文主要介绍了外声场分析的边界元法的基本理论，利用LMS https://www.doczj.com/doc/8e18893056.html,b声学模块计算了发动机辐射外声场及其频率响应，为之后的研究学习提供参考依据。
关键词：边界元法，辐射噪声，声固耦合
1 引言
在现代汽车设计过程中，CAE分析起到越来越重要的作用，在汽车设计初期即可快速的取得结果，从而取代后期大量的试验，使得汽车设计周期大大缩短，降低研发成本。而作为汽车性能重要指标的NVH（Noise Vibration and Harshness）在现代汽车市场中越来越受到人们的重视，也成为许多厂家核心竞争力的一部分，涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点。
随着国内整机厂汽车CAE 技术的成熟，利用CAE 技术模拟汽车NVH 问题已经不仅仅局限于零部件及子系统的模态，基于整车模型的整车振动和噪声响应的模拟预测技术也已经逐渐被掌握。在设计的虚拟样机阶段即可预测振动噪声水平，以便及时的更改设计，达到可接受的振动噪声水平。发动机是汽车主要的振动和噪声源。发动机怠速时产生的振动与噪声水平是汽车用户对汽车NVH 性能的第一感觉。本文用直接边界元法计算了发动机的辐射噪声。
2 数值方法的基础理论
2.1 边界元法的基本理论
有限单元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。出于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解域。有限单元作为数值计算方法的另一个重要特点是利用在每一个单元内假设的插值函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数。由于插值函数是已知的一个简单函数，那么有限元分析的基本未知量就是未知场函数的节点值。一经求解出这些未知量，就可以通过插值函数计算出各个单元内场函数的近似值，从而得到整个求解域上的近似解。显然随着单元数目的增加，也即单元尺寸的缩小，或者随着单元自由度的增加及插值函数精度的提高，解的近似程度将不断改进。如果单元是满足收敛要求的，近似解最后将收敛于精确解。
尽管有限元法所取得的成就与日俱增，但有限元法还不是十全十美的。改进有限元法的努力一直在进行着，但是有限元法的某些不足是无法克服的。例如有限元法需全域离散，导致问题的自由度和原始信息量大；对无限域只能人为地取成有限域；有限元法的离散技术本身也存在缺陷，它把本来是连续的介质用仅在节点处连接的有限单元的集合来模拟，这样不仅带进了离散的误差，而且在单元之间连续的要求较高时，有限单元的构造也很困难；对有限元法的精度和可靠性也常常会提出疑问，因为对同问题采用不同的程序计算时可能会得出不同的结果。
有限元法的不足用边界元法可以弥补。边界元法仅在边界上离散，使数值计算的维数降低一维，从而减少了问题的自由度和原始信息量。边界元法采用无限域的基本解，用边界元
法求解无限域问题可称是天衣无缝。边界元法的离散误差只产生在边界上，边界元法中部分采用数值法，部分采用解析式，它的准确度和可靠性已公认是高于有限元法。边界元法是继有限元法之后的一种别具特色的新的数值方法，它是将描述弹性力学问题的偏微分方程边值问题化为边界积分方程并吸收有限元法的离散化技术而发展起来的。将弹性力学问题归结为求解一组边界积分方程，若在边界上已知三个位移分量和三个面力分量中的三个分量，则由边界积分方程可以确定其余三个未知分量，而任意内点的位移和应力可由六个边界分量通过边界积分来确定，这就是边界积分方程方法。边界积分方程有奇异性，解析求解极为困难。有限元法所取得的成就吸引人们对边界积分方程在边界上划分单元进行离散，然后由全部边界节点的三个已知边界量求出全部边界节点的另外三个边界量，这就是边界元法的由来。边界元法中包含有有限元法的思想，它把有限元法的按求解域划分单元离散的概念移植到边界积分方程方法中，但边界元法不是有限元法的改进或发展，边界元法与有限元法存在着本质的差异。
边界积分方程是边界元法的基本出发点，根据建立边界积分方程时，对基本解的利用方式的不同，边界单元法可分为直接法和间接法两大类。直接法利用数学上各种积分等式，通过基本解直接把边界上的待解边界函数与已知边界条件联系起来建立积分方程，从这个方程解出来的就是未知边界值。间接法则不用边界的待解边界值作为未知函数，而是无限大区域内沿着该问题的计算边界配置某种点源分布函数作为间接的待解未知量，它对计算区域的影响，是一系列点源的影响（基本解）的叠加。由于基本解是自动满足控制微分方程的，因而只要这些间接点源函数在边界各处产生的影响，刚好与给定的边界条件一致时，则根据定解问题解的唯一性原理，在计算区域范围内和边界上的影响也就是该边值问题的特解。
2.2 边界条件
车辆噪声考虑小振幅的线性声学问题，外声场满足Helmholtz方程
?2p + k2p = 0
式中，?2为拉普拉斯算子；p为声场内任一点的声压；k为波数，k = ω/m，ω为角频率，m为声速。
声场的边界条件包括
（1）声压边界条件
p =
（2）法向速度边界条件
v n =
（3）法向阻抗边界条件
p = v n =
式中，为声压函数，v n为法向速度函数，n表示边界表面的法向，ρ0为空气密度，j2 = - 1，为法向阻抗函数。
方程还应满足Somerfield远场辐射条件，以解决无限大的外声场问题。
（） = 0
式中，r为结构表面到空间中任意点的矢量，r = r b– r a，r a为结构表面上任意点的矢量，r b为空间中任意点的矢量。Somerfield远场辐射条件保证Helmholtz方程的解在远场收敛，
且没有反射波。结构的外声场问题即求解以上方程。
边界元法基于Helmholtz积分方程，将区域内的偏微分方程转换成边界上的积分方程，分割边界为有限大小的边界元素，将边界积分方程离散成代数方程。边界元方法自动满足Somerfield辐射条件，可以有效地求解外声场问题。边界元方法利用第二格林公式，由Helmholtz方程和Green函数，得到边界积分方程。
3 模型的建立与分析求解
（1）运用软件建立了发动机的三维模型，并对其进行网格划分
图1 发动机网格模型
（2）将模型转换成由面网格构成的边界元网格
图2 发动机直接边界元网格模型
（3）导入发动机的振动加速度
由于振动加速度位于结构网格上，不再声学网格上，不能计算发动机振动引起的外声场，
故需要将数据进行映射转移计算。图3为数据转移后的振动加速度云图。
图3 转移后的振动加速度
（4）设置场点网格
场点网格是以发动机的几何中心为原点的八分之一球。
图4 场点网格
（5）定义边界条件并开始计算。利用转移后的振动加速度定义一个振动边界条件，并计算发动机表面声压、场点声压以及场点声压频率响应函数。
图5发动机表面声压dB云图（100Hz）
图6 300Hz场点上的声压dB云图（300Hz）
图7 场点频率响应曲线
参考文献
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附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；
2011年第10卷第1期 产业与科技论坛2011.（10）.1 Industrial &Science Tribune 发动机噪声控制策略浅析 □王向军 佟亚娟 刘祥宇 【摘要】本文通过阐述柴油发动机的结构、使用和设计，进而分析柴油发动机噪声的成因，提出柴油发动机噪声的控制策略。【关键词】柴油发动机；噪声；控制【作者单位】王向军，佟亚娟，刘祥宇；保定长城内燃机制造有限公司 由于工程机械所面临的工作环境相对恶劣，而且负荷的变化范围较大，所以一般工程机械的动力源都选用柴油发动机，这主要是因为柴油发动机具有动力性好以及故障率低等方面的优点，但是柴油发动机的振动噪声较大，噪声导致的环境污染较为严重， 容易导致操作人员的不适和疲劳，这也带来了很大麻烦和不便。因此只有充分了解柴油发动机机噪声的产生原因， 才能更好的控制和降低柴油发动机的噪声，改善工程机械的操作和控制性能，提高工程机械的工作效率和舒适程度。 一、发动机产生噪声的成因分析 柴油发动机从噪声和振动的角度来说，是一个作用在刚性、阻尼和响应特性变化的复杂结构上的运动力相互作用的高度复杂的非线性系统。在柴油发动机中，各个系统中的振动是由气流、燃烧和机械等引起的，这些振动直接或间接的转变成传播在空气中的噪声。具体来讲，柴油发动机产生噪声的原因有以下几点： （一）气流引发。柴油发动机的进气和排气系统气流引发的噪声是和进气、排气以及冷却风扇相关联的。进气、排气噪声主要位于低频范围，通常气流引发的噪声频谱中耦合有周期性频率成分，在排气噪声中该频率是柴油发动机的发火频率并在排气口和排气系统中引发气柱产生噪声。在进气的噪声中，进气通道中气体引起的压力脉冲会产生周期性噪声成分。 柴油发动机机的附属装置也是产生气流噪声的原因之一。比如风扇噪声主要就是由旋转噪声和涡流噪声等组成。旋转噪声是由于风扇叶片周期性的击打空气质点，引起空气的压力脉冲，从而引发噪声。旋转噪声的大小取决于叶片单位时间内击打空气质点的次数，也就是与风扇转速和叶片数 量的乘积成正比。涡流噪声是由于在风扇旋转时， 周围空气产生涡流，这些涡流在粘性力的作用下，分成若干小涡流。 正是这些涡流的形成和分裂使得空气发生扰动，从而引发噪声。涡流噪声的大小取决于叶片与空气的相对速度。 （二）燃烧过程引发。柴油发动机属于压燃式内燃机，在压缩过程中，由于其产生的高温高压超过柴油的自燃点着火而产生混合气。如果着火滞燃期长，喷入燃烧室中的柴油就会过量，一旦着火就会导致燃烧室中的大量柴油细雾燃烧，燃气压力急剧增加。这种冲击性的压力将直接使燃烧室壁 面以及活塞、曲轴等机件产生强烈振动，并由气缸壁面传至外部，形成燃烧噪声。（三）机械内部引发。机械内部噪声主要由各个特性的噪声源相互组合叠加而成。最常见的机械噪声源有活塞敲击声、 活塞侧向力、轴承力、轴承旋转、齿轮、气门冲击、喷油泵和喷油器等。在许多情况下，这些噪声的总和可能超过燃烧噪声， 特别是在高速运转或者活塞负荷时。（四）机械表面引发。柴油发动机在工作中，其外表面和零件会对燃烧等激发力作出响应， 从而产生较大的噪声。下列外表面和零件通常是重要的噪声源：（1）曲轴箱。噪声从隔板间无支撑的外壁上辐射出来，此外各种振动模式引起的 曲轴箱扭曲也会产生噪声。（2）摇臂— ——凸轮罩。当摇臂———凸轮罩用简单的薄钢板冲压成，并用螺钉直接将它固紧在气缸盖而没有采取措施时，摇臂———凸轮罩就是一个噪声源。（3）进排气歧管。它们是被螺钉直接固定在气缸盖 上， 当气缸盖振动时就会产生噪声。二、发动机噪声控制策略 噪声会对环境带来极大的危害，因此在柴油发动机的设计、使用以及维护过程中都应当注意降低噪声。具体来说，可以采取如下策略： （一）气流引发噪声的控制策略。目前，柴油发动机的排气噪声已经成为众矢之的。为了降低排气噪声，可以在排气 管出口安装消音灭火器。消音灭火器内有一个膨胀室，膨胀室是一个直径很大的圆筒，当废气进入膨胀室后，膨胀室的 体积增大而压力降低，当膨胀室内趋于平衡时，就会大大降低气流的波动，从而降低排气噪声。此外，在近几年的理论研究和试验中发现的积极降声方法主要是用与原来噪声异相的一个同样噪声来抵消刺耳的空气传播噪声级。降低进气噪声， 主要是减小进气管中气体随柴油发动机工作频率而产生的压力脉动。为了减小压力脉动带来的噪声，可以采用增加进气管的管径和进气管壁厚度的办法解决。 （二）燃烧过程引发噪声的控制策略。燃烧噪声与压力的高低呈正相关关系，当压力升高率在500－580kPa /?A 以上时，就会产生强烈的震音。如果要降低燃烧噪声，必须将压力升高率控制在390kPa /?A 以下。 降低压力升高率可以采取如下策略。 一是精确控制喷入气缸内的燃油。先预喷少量燃油进 · 77·
在汽车音响改装行业浸淫多年，改装过不少车型，因为音响改装涉及到车辆吸音降噪的处理，对此也有些心得，现在整理一下，和大家分享。 首先我们来分析一下车内的噪音的来源，车内噪音主要有下面几种： 1.发动机噪音 发动机噪音包括发动机缸体发出的机械声，还包括进气系统噪音，即高速气体经空气滤清器、进气管、气门进入气缸，在流动过程中，会产生一种很强的气动噪音。由于汽车公司在车辆设计时由于成本的问题，部分零件不会采用最好的材料，如该车引擎盖没有使用吸音材料，防火墙没有贴隔音材料造成了发动机的声音通过仪表台下方、底盘传入到车内。 2.轮胎噪音 一般的胎噪主要由三部分组成：一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音；二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音；三是路面不平造成的路面噪音。胎噪是不可避免的，即使是换用所谓的低胎噪轮胎也没有什么效果，关键还是看车辆本身的吸音隔音效果，现在市售30万以下的新车防火墙基本是不做吸音隔音的，造成了发动机声音和轮胎噪音通过仪表台下方、底盘叶子板处传入到车内。 3.空气噪音 一是风噪，就是由车身周围气流分离导致压力变化而产生的噪音；二是风漏，或叫吸出音，是由驾驶室及车身缝隙吸气而与车身周围气流相互作用而产生的噪音；三是其他噪音，包括空腔共鸣等，例如很多车尾箱内的备胎空腔，很容易与排气系统形成共鸣，而汽车的四个门是离车内最近的结构，如果密封做的不好，风噪和凤漏就会很明显。 4.车身结构噪音 主要是受两个方面因素影响，一是车身结构的震动传递方式，二是车身上的金属构件由于在里外作用下产生震动而产生噪音。例如车门和尾箱两侧的钢板，很容易因为车辆震动而产生噪音，车门噪音传导及车身密封性不足，车门是由钣金件和门饰板组成。市场上售价在30万以下的新车，大部分车门部分都没有做隔音处理，因此在关门的时候可以感觉到明显的金属声音，车辆高速行驶时金属声会更明显。下面，我们将以马自达5为例，讲解一下如何进行静音降噪的处理。 刚提回来还没上牌的新车，车主说低速行驶时没多大问题，当时速达到80-100km后整车车身振动大、低频共鸣噪音大，要求处理高速行驶时产生的各种噪声。噪音描述符合绝大部分中小型车的噪音特性。在弄清楚噪音产生的原因后跟车主详细解释各部位振动所产生噪音的原理和解决方法，车主明白认可后开始动工做降噪工程。详细了解该车的各种噪音情况，分析噪音产生的原因，向车主解释该车噪音产生的部位、原理和处理方法以及施工后能达到的效果,让顾客明白放心消费。
发动机运转时，燃烧噪声，机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法： 1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下：（1）引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。（2）挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净，驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善，施工部分是比较复杂的，具有一定高难度的作业，具体施工部分与步骤有以下几点：①拆开仪表台，完全处理挡火墙内部②卸下发动机，完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的，但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响，笔者一般不建议对此部分进行施工操作，对于引擎声应理性善待，不应过分追求引擎声的控制，让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音，所以减震是最好的方法，用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成，所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法，车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
汽车噪音的控制措施及控制技术 随着汽车工业的发展，汽车给世界带来了现代物质文明，但同时也带来了环境噪声污染等社会问题。至此汽车噪声控制日益引起人们的关注，尤其近几年来，作为汽车乘坐舒适性的重要指标，汽车噪声也会在很大程度上反映出生产厂家的设计水平及工艺水平，噪声水平成为衡量汽车质量的重要标志之一，因此控制汽车噪声到最低水平也是追求的方向.汽车噪声通过声辐射的方式传到车外、车内，为了达到国家规定的噪声标准，需要控制车辆外部噪声；随着现代汽车对乘坐的舒适性和行使安全性的要求越来越高，需要降低车辆内部的噪声。车内噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度，甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康，如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险；车外噪声过大会影响路人的身心健康。因此只有掌握车辆噪声产生机理采取对症下药就显得非常必要了。 1.噪声的产生机理 车辆噪声主要是发动机噪声，按其产生的机理可以分为结构振动噪声和空气动力噪声。 1.1空气动力噪声 凡是由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声称为空气动力噪声，它包括进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声的主要成分通常包括：周期性压力脉动噪声、涡流噪声、气缸的亥姆霍兹共振噪声和进气管的气柱共振噪声；排气噪声是
汽车及其发动机中能量最大的最主要的噪声源，它的噪声往往比发动机整机噪声高10~15dB(A)，因此降低排气噪声是主要的；风扇噪声在空气动力噪声中，一般小于进、排气噪声，特别是近几年来，一些车辆装设车内空调系统及排气净化装置等原因，使发动机罩内温度上升，风扇负荷加大，噪声变得更加严重。 1.2结构振动噪声 发动机的每一个零件在激振力的作用下发生振动而辐射的噪声，根据激振力的不同可以分为燃烧噪声、机械噪声、液体动力噪声三类。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声；机械噪声是发动机的零部件作往复的运动和旋转运动产生的周期力、冲击力和撞击力对发动机结构激振产生的噪声；液体动力噪声是发动机中液体流动产生的力对发动机结构激振产生的噪声。此外，由于机械撞击、摩擦和机械载荷的作用，车内装备的运动部件也会产生振动和车内噪声。 综上所述，噪声源是由多方面引起的，它与车身结构的固有频率、振型、阻尼等模态参数有着密切的关系。 2.噪声的控制措施 在汽车发动机中,柴油机的燃烧噪声在总噪声中占有很大比例。目前所研究的降噪措施主要有: (1)采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度,缩短滞燃期,降低空间雾化燃油系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。如尼莫尼克镍基合
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0038
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施 (新编版) １．噪声的主要危害 噪声污染不仅对人们的自我感觉和工作能力产生消极的影响，而且能导致健康严重失调、疲劳、早期失聪、高血压、神经疾病等。 ２．车用发动机噪声的形成与对策 发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、冷却风扇及其他部件发出的噪声。燃烧噪声是在可燃混合气体燃烧时，因气缸内气体压力急剧上升冲击发动机各部件，使之振动而产生的噪声。柴油中的十六烷值不合适或喷油时间过于提前，会引起发动机工作粗暴，使噪声急剧增大。汽油机由于过热、汽油品质不良和点火提前角过大等原因造成高频爆炸声、敲缸。 发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，是通过发动
机外表面以及与发动机外表面刚性连接结构的振动向大气辐射的，因此称为发动机表面噪声。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关；机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关。一般来说，低转速时，燃烧噪声占主导地位，高转速时，机械噪声占主导地位。 降低燃烧噪声，需改善燃烧条件，提高燃烧质量，以达到圆滑的压力波形。采用合理布置火花塞和气门以及采用合适的燃烧室型式和冷却方式即可以达到最有效的燃烧。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，点火质量及抗爆振性能越好；对柴油机来说，要选择合适的十六烷值的柴油，如果达不到，可加入点火加速剂，提高点火质量，这样可有效地防治因燃油燃烧引起的噪声。 机械噪声包括活塞敲击声、气门机构冲击声、正时齿轮运转声等。减小活塞敲击声，可采取减小活塞与缸壁之间的间隙和使活塞
汽车噪声检测实验 一、实验内容 测量实验车加速、匀速时的车内噪声值；测量实验车喇叭声级值；测量实验车的固定声源，如怠速噪声、排气噪声等。 二、实验目的 1、熟悉声级计的工作原理、结构及其特点。 2、掌握汽车噪声的测试方法，熟悉国家有关标准。 三、实验仪器设备 1、实验车1辆。 2、声级计1个 3、发动机转速表1套。 四、实验准备工作 1、检查声级计电池电量。 2、将校准并按测试要求安装于相应位置。 3、将实验车辆预热至正常工作温度。 4、选择好测量场地并布好测点位置。 五、实验步骤 1、车外噪声的测量 1）测量本底噪声：选用“A”计权网络，选择适当量程，记录指示值。 2）根据实验车类型，预置声级dB量程。 3）驾驶人员按加速及匀速行驶操作要求，分别往返行驶，各进行
1-2次，测量记录最大指示值。 2、车内噪声的测量 1）停车、熄火、关闭门窗，测量本底噪声，记录指示值。 2）实验车用常用档位，以60km/h以上不同车速匀速成行驶,测量记录最大指示值。 3、喇叭噪声的测量 1）停车于水平地面上，驻车制动。 2）布置声级计，传声器距车前2m，离地面高1.2m处。 3）选取声级计量程。按汽车喇叭3秒，测量记录最大指示值。4、排气噪声的测量 1）发动机运转至正常热状态后熄火，测量本底噪声，记录指示值。 2）按规定位置布置测点。 3）起动发动机，加速至2/3额定转速，测量记录最大指示值。 六、注意事项 1、装入电池时，应注意极性，切勿接反。 2、学生不得随意进入实验车内，严禁学生发动或驾驶实验车。测量车外噪声时，要注意现场的师生及过往行人、车辆的安全，防止发生事故。 七、结果整理与分析 1、将实验数据记入实验报告(请自行设计记录表格)。 2、试分析车、内外噪声过高及汽车喇叭声级不合格的主要原因。
汽车噪声声音品质主观评价及控制 第一章绪论 1.1 论文研究的背景 随着现代社会的发展以及对高质量生活的不断追求，人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。车内噪声不仅降低了乘坐的舒适性，还增加了驾驶员的疲劳感，容易使人烦躁，甚至危及行车安全。除此之外，也影响到人们对汽车质量的评价，进一步影响到汽车的销售。因此，如何控制和改善车内噪声就显得尤为重要。 传统的噪声控制，只强调噪声量级的大小，认为噪声级越低越好。为了得到舒适的车内环境，以前主要采取降低车内噪声的声压级的办法。随着研究的不断深入，我们发现传统的声压级不足以描述汽车噪声的全部特征，单纯地降低声压级并不能改善汽车乘坐的舒适性。近年来人们提出了声品质(Sound Quality)：声品质是在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性。汽车声品质就是在满足人和环境的要求下，寻求符合汽车特性的产品声音。声品质的研究实际上提出了现代噪声控制的理念，即噪声控制不仅仅是消极被动地降低噪声的声压级，而是能够根据顾客的
主观评价，通过合理有效的措施，使特定产品的噪声听上去不仅仅安静，而且尽可能的悦耳，甚至调节噪声至理想状态，并使不同的产品有各自独特的声音特性。除了频率及强度两大因素外，声品质的研究更强调心理声学及非声学因素等的直接影响。 1.2 汽车NVH 研究汽车噪声就要谈到NVH技术，汽车NVH是指汽车的Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(舒适性)，主要是研究汽车噪声振动对整车性能及舒适性的影响。 Noise(噪声)是指引起人烦躁而危害人体健康的声音。汽车噪声不但增加驾驶员和乘员的疲劳从而影响汽车的行驶安全，而且对环境造成噪声污染。噪声常用声压级评价，其频率范围在20Hz-20kHz。汽车噪声主要包括结构噪声(车身壁板振动产生的噪声)、辐射噪声(如发动机、排气系统、制动器等辐射的噪声)、空气动力噪声(风噪、空气摩擦车身形成的噪声)等。 Vibration(振动)描述的是系统状态的参量(如位移)在其基准值上下交替变化的过程。汽车低频振动危害驾驶员和乘员的身体健康，同时不良的振动会给汽车零部件带来损坏，影响零部件的寿命。振动是噪声产生的原因，因此，振动和噪声的研究是密不可分的。
目录 1. 背景说明 (2) 2. 目的 (2) 3 内燃机噪声标准 (2) 3.1 中国内燃机噪声测量方法标准 (2) 3.2 中国内燃机噪声限值标准 (4) 4 总结 (6)
1. 背景说明 随着交通运输业的发展，噪声问题日益严重，已成为危害人类身心健康的主要公害之一。汽车所产生的噪声是城市交通的主要噪声源，国外工业发达国家自上世纪60年代末和70年代初就已经以法规和标准的形式来控制车辆的噪声： ?欧共体自1969年制定噪声法规以来已经修改4次，限值变化在8~12dB； ?日本从1971年制定噪声法规以来已经修改了10次，限值变化在8~10dB； ?美国自1970年制定噪声法规以来已经修改4次； 中国在1979年制定噪声法规，2002年出台新标准。 发动机的噪声是汽车噪声的主要成分之一，对车辆噪声的贡献很大，已引起国家和行业主管部门的高度视。 2. 目的 整理、对比国内有关内燃机的噪声标准，了解噪声法规的发展演变，学习现行法规的内容，为以后利用标准指导CAE分析工作打好基础。 3 内燃机噪声标准 3.1 中国内燃机噪声测量方法标准 我国从1980年开始实施GB1859-1980《内燃机噪声测定方法》标准，此后国家相关部门相继修订出台了多部相关标准，推动噪声测量方法标准逐步与国际接轨。表1列出了我国内燃机噪声测量方法标准的演变历程。 从表1可见我国内燃机噪声测量标准对测量方法的规定越来越严格，对修正系数影响因素考虑的也越来越全面。 最新实行的标准GB/T1859-2000等同采用了ISO6789：1995《往复式内燃机辐射的空气噪声量》，是GB8194-1987和GB1859-1989两项标准的综合。此标准对声学环境和测量不确定度进行进行修正和规定，见表2和表3。
城市交通噪声分析及解决方案 摘要：近年来，随着改革开放的加深，我国汽车保有量飞速上涨，所以交通噪声污染对道路沿线居民正常生活、娱乐等方面的影响也呈现恶化的趋势。交通噪声污染也就变成道路沿线特别是交通主干道沿线居民非常关注的环境污染问题之一。根据最近调查显示，鉴于噪声会对人的心理以及机体造成很多不良影响，对神经系统和心血管系统造成危害更为突出；噪音还会损害儿童的大脑，长时间生活于噪声环境里的孩子，智力发育要比在安静环境里的儿童明显低很多。考虑到人们的正常生活，控制和减少交通噪声已刻不容缓。本文通过简要对城市交通噪音的分析以及提出的一些解决方案，希望对从事此事业的人员提供帮助。 关键词：噪声；污染；创新 1.当今国内城市道路交通噪声污染状况 城市道路交通噪声污染，早就成为了人们关注的热点话题。多次的交通环境调查显示，噪声污染的控制均不甚理想。很多大城市现状调查结果显示。道路两侧的居民地带受交通噪声污染都十分严重。历时一年时间的调查，对全国的518条次干路以上公路两侧的众多建筑物进行了大量的考察。其中，包括民用住宅、学校和医院，数量达6300多座。调查结果显示，各等级道路两侧的噪声敏感建筑物受交通噪声污染程度是不同的。高速路两侧的建筑受影响程度尤为严重，可以说交通噪声污染对其周边居民的生活影响非常大[1]。 2.城市道路交通噪声的分析 2.1机动噪声 2.1.1动力噪音分析 机动车辆是产生噪音的最主要因素，发动机噪音的控制对于汽车噪声的控制非常关键。进气噪声，发动机的噪音产生的主要原因之一，因为发动机的空气动力噪声，会随着发动机转速的提高而大大增强。 2.1.2轮胎噪音分析 轮胎噪声也是道路交通噪声的重要噪声源，也是一个不容忽视的因素。由于轮胎噪声本身的噪音机制比较复杂，对各种设备的先进性和方法性要求非常高。当在正常情况下，车辆行驶较快的时候也会发出很大的噪声；当路面潮湿，且车辆速度行驶较慢的时候，噪音尤为明显。 2.2非机动车噪音 非机动车辆的噪音主要来源于电动自行车在行驶过程中的刹车声。据监测，这种声音能使声值提高5dB还要多，防治交通噪声污染不能停滞于建设，要从
1 第十二章 汽车噪声试验系统 噪声对人体的危害早在公元前7世纪已被人们所认识。当然，当今人们对噪声危害的认识更加深入。1979年世界环境保护会议上将噪声列为当代人类最不可容忍的灾难之一。汽车是当今社会主要的噪声源之一，欲减小汽车噪声对人体健康的影响，首先应对噪声进行准确的度量和分析。 第一节 噪声谱分析系统 噪声的频谱分析与第五章中介绍的汽车行驶平顺性分析方法完全相同，所用数学工具均是FFT 。由于噪声的频率范围较宽（可闻声波的频率范围是20Hz ～20000Hz ），所以噪声频谱分析的分频方法常采用倍频程。当然，为了不同的目的，有时也采用与平顺性分析相同的分频方法（1/3倍频程）。表12-1是可闻声波按倍频程分频得到的各频带上、下限频率的结果，若测得声压的时间历程为()p t ，按下式可计算出各频带上声压的均方根值（频谱值）。 ?= u l f f pi df f p T 2 )(1σ (12-1) 式中：pi σ——中心频率为i f 所对应频带上的声压均方根值； l f 、u f ——分别为各频带上的下限频率和上限频率； )(f p ——中心频率为i f 所对应频带上声压时间历程的富氏变换。 倍频程各频带的上、下限频率和中心频率 表 12-1
中心频率 i f （Hz）下限频率 l f （Hz） 上限频率 u f （Hz） 中心频率 i f （Hz） 下限频率 l f （Hz） 上限频率 u f （Hz） 31.5 22.5 45 1000 700 140 63 45 90 2000 1400 2800 125 90 180 **** **** 5600 250 180 355 8000 5600 11200 500 355 710 16000 11200 22400 解噪声在各频带上的分布，以便采取相应的措施减小噪声对人体的危害。 为了使对客观物理量的测试结果能反应人耳的固有特性，需要引入响度、响度级及计权网络等重要概念。人耳对声音的听觉反应是“响”或“不响”，因此用响度对其度量。由于人耳对不同频率声音的反应不同，所以不同频率的声音，尽管其声压级相同，但人耳所感觉到的响度却不一样。为了获得响度与声压级间的关系，美国的弗莱切（Fletcher）和芒森（Munson）及英国的鲁宾逊（Robinson）和达逊（Dason）对许多人群进行了各种频率的听觉试验，他们将不同频率、响度相同的点连成一条曲线，便得到了等响曲线。再将各个频率的听域声压级点和痛域声压级点分别相连，便得到了听域线和痛域线。在两线之间，按响度的不同，将其分为若干个级，即响度级。在国际标准中，将其分为13级，其单位为仿（Phon）。每一级都有一条对应的等响曲线，如图12-1所示。其中：零响度线即听域线，120仿的响度线即痛域线。 响度的单位是宋（Sone)，1宋的响度相当于1000Hz的纯音、声压级为40dB（响度 2
汽车空调噪音的处理方法 当前，汽车行业蓬勃发展，汽车市场蒸蒸日上，尤其是轿车也进入了寻常百姓家。因此，人们对汽车的动力性、舒适性等要求越来越高。其中，车内噪声高低是人们选车的一个重要评价点，若车内的噪声高则容易引起驾驶者和乘员的不适，因此，如何控制车内噪声是设计者需解决的重要问题。在汽车噪声源中，汽车空调压缩机是容易引起噪声的部件之一，这样，解决压缩机引起的车内噪声问题是非常必要的，这也是提升整车品质的重要一环。 2压缩机噪声产生的原因分析 压缩机噪声直接来源于吸、排气阀的机械撞击和气流脉动。在压缩机起动的瞬间，假如发动机、空调系统和防火墙消音垫等设计、安装不合理，就会把噪声传递到乘员舱内，从而使驾驶者和乘员感到噪声明显，引起不舒适的感觉。目前，汽车空调压缩机引起车内噪声的有以下几种原因。 1）发动机支撑或悬置设计不合理。在汽车设计中，发动机的支撑或悬置点设计不合理，当发动机运转后，由于压缩机是固定在发动机上，压缩机起动时，发动机的震动会导致压缩机产生共振，从而使压缩机噪声增大，人们明显就感到有噪声。 2）空调系统没有减震降噪措施。在汽车空调系统内，压缩机、冷凝器和蒸发器等是通过空调管路连接起来。假如空调系统没有减震降噪措施，那么，当压缩机起动后，压缩机的震动引起的噪声就会通
过空调管路传递到蒸发器，从而使车内的驾驶者和乘员就感到噪声加强，有不舒适的感觉。 3）防火墙的消音垫设计或安装不合理。汽车的发动机舱是产生汽车噪声的主要地方，其中防火墙的消音垫就是起到阻断或消减发动机舱内噪声的作用。如果防火墙的消音垫设计不合理或安装不到位，同样也会使发动机舱的噪声，例如压缩机的震动声音传递到乘员舱内。 以上是压缩机引起车内噪声的几种情况分析，不管是何种情况，压缩机噪声引起的不适问题必须解决。 3降低或消除压缩机噪声的措施及测试 通过以上三种压缩机引起车内噪声的原因分析，认为通常情况下，发动机、防火墙消音垫设计和安装一般都合理，传递压缩机噪声的可能性较低，因此，本文针对第二种原因，即空调系统减震降噪设计不合理来提出改进措施，并进行相关的测试，以验证措施的有效性。 一般情况下，压缩机起动后，由于压缩机工作，压缩机的转速比发动机的转速高，故一般要产生一定的震动，假如各方面设计及安装合理，则驾驶者和乘客所感受的压缩机噪声不应该明显，不会产生不适的感觉，因此认为，压缩机开启前后的噪声差值在3分贝左右是合理的。如果噪声差值超过这一数值，则会造成驾驶者和乘员的不适。 根据3分贝的噪声差值，对空调管路进行了下面的改进措施和测试。 3.1蒸发器或空调单元接口贴泡绵
汽车排放与发动机污染探讨 目录 引言 (13) 第一章汽车的发展与对环境的影响 (14) 1.1 汽车的发展 (14) 1.2 汽车对人类的影响 (14) 第二章汽车的主要污染方式与污染物 (15) 2﹒1 尾汽污染 (15) 2﹒2 噪音污染 (15) 2﹒3 车内污染 (16) 2.1.1 汽车尾气对大气的污染 (16) 2﹒2 .1汽车产生噪音对环境的影响 (17) 2﹒3.1 汽车室内的污染 (18) 第三章：减少汽车污染的方法探讨 (19) 3.1前处理净化 (19) 3.2.机内净化 (19) 3.3.后处理净化 (21) 3.4清洁汽油 (22) 3.5 开发混淆动力汽车 (22) 参考文献 (24) 谢辞 (25)
引言 汽车工业的快速成长,汽车的保有量在一年一年地增加,它在给许多人的工作带来利便的同时,但排放的污染物也越来越多,给许多人的生产、工作和环境造成为了一天比一天严重的危害.随着石油资源的逐步减少和以汽油、柴油为主的汽车逐步的在增加，汽车对我们生活环境所造成的污染已日益明显,除了对以汽油、柴油为主的汽车技术上的改造和采取比较严格的制约标准之外,另外研发清洁能源去替代汽油、柴油,从而减轻汽车排放的污染物对环境所造成的不良影响,是今后汽车成长必须认真探讨和研究的重要课题。
第一章：汽车的发展与对环境的影响 1.1汽车的发展 汽车发展至今已逾越百年多，其对人类的影响达到了惊人的程度，而今越来越多的家庭和个人拥有了汽车。汽车已从当时的奢侈品逐渐变为一种生活工具，人们的生活已经与汽车紧密的联系到一起。一辆车对一个家庭来说，带来的不仅仅是便利，而是一种变化，一种生活方式的变化抑或可以称之为升华，汽车可以使人类的生活半径成倍的扩大，拉近了城市中的人们与自然的距离，同时也拉近了城乡两地的距离，而更重要的是汽车对一个国家的经济起了决定性作用，物流业的蓬勃发展，汽车可以说是功不可没，而当我们使用汽车，当我们感受汽车带给我们便利，当我们逾悦其中时，确忽视了一些重要的东西，当人们进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，到21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的30～60%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。 1.2汽车对人类的影响 法国环境健康安全理事会日前发表报告指出，法国每年有９０００多人被汽车尾气等造成的污染夺取生命，其中汽车尾气是各种污染源中的“第一杀手”。在法国，有关专家经过８个月的调查发现，在法国３０岁以上的人群中，有６％到１１％的肺癌死亡病例是由排放到大气中的污染颗粒造成的；另外还有７％左右因心脏和呼吸系统疾病死亡的案例与城市污染直接相关。调查还发现，６０到６９岁人群最容易受污染影响。住在公路旁边以及交通繁忙地带的人的身体状况与住在自然景物多的地方的人身体状况明显不同，后者明显强于前者。 环境健康安全理事会的报告指出，每一例大气污染死亡案例都会造成大约几十万欧元的花费。因此汽车交通给社会带来的经济损失超过了路桥费收入和燃料税收。报告最后指出，城市污染主要来自城市取暖系统、工业体系以及汽车排放。其中进入人们支气管的细小颗粒中，有一半以上是由汽车排放到大气中的。 近年来随着我国改革开放的深入，经济不断发展，汽车保有量迅速增加，据统计:从1994年到2003年的十年间，我国私人汽车总量增长了近6倍。1994年
UFSC Uses LabVIEW and NI CompactDAQ for Acoustic Beamforming in Vehicle Pass-By Noise Acoustic Image Identifying Tire and Exhaust Noise at 50 KPH at 1,904.3 Hz Author(s): Samir N.. Gerges - Federal University of Santa Catarina (UFSC) The Laboratory of Noise and Vibration at the Federal University of Santa Catarina (UFSC) in Brazil is involved in various projects including R&D assistance to the automobile industry to adapt its products to noise and vibration standards. In addition to helping local industries, this supports academic developments in teaching and research for undergraduate and postgraduate students. Pass-by noise tests are standardized to quantify the maximum sideline noise level during vehicle operation. The test is regulated in most countries with specific sound limits defined by relevant government agencies, typically ISO 362 – measurement of noise emitted by accelerating road vehicles. The specifications are intended to reproduce the level of noise generated by the principal noise sources during normal driving in urban traffic, typically on roads with speed limits of 50 km/h and 70 km/h. The vehicle pass-by noise test certifies that a car complies with the standard so its contribution to traffic noise is not above the permitted limit. Many elements contribute to the total noise of a vehicle, such as the motor, exhaust, transmission, and tires. Because standard pass-by noise tests do not have the capacity to identify the sources emitting noise that leads to test failure, we needed technique a to visualize the acoustic field to identify these sources. By applying beamforming in this test, we can see which of these sources significantly contributes to the overall noise emission and has an impact on the vehicle’s pass-by noise.
（汽车行业）汽车发动机振动噪声测试系统
附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 设备技术要求及参数 设备系统配置 数据采集系统壹套； 数据测试分析软件壹套； 传声器2个； 加速度计2个； 声强探头1套； 声级校准器1个； 笔记本电脑壹台 数据采集、控制系统技术要求 主机箱壹个；供电采用9～36V直流和200～240V交流； 便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 整机消耗功率<150W； 工作环境温度：-10?C～50?C； 中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 输入通道数：4个之上，其中2个200V极化电压输入通道、不少壹个转速输入通道； 输入通道拥有Dyn-X技术，动态范围160dB； 每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 系统留有扩充板插槽，根据需要能够进壹步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 采集前端的数据传输具备二种方式之壹：①通过10/100M自适应以太网传输至PC；②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米之上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级； 多分析功能：对同壹信号可同时进行FFT和CPB分析和显示处理；对同壹信号也可同时设置不同的分析带宽进行分析； 输入通道采用至少24位的A/D； 自动检测带传感器电子数据表的传感器（即插即用） 数据测试分析软件系统技术要求 多通道输入测量信号且行采集、处理和存储；根据需要能够进壹步扩充； 多通道实时在线显示； 能测量传递函数、自功率谱、互功率谱、自相关函数、互相关函数、能测量相干函数、概率密度函数、脉冲相应函数、倒频谱、时域波形,能进行动态信号的微积分、四则运算、编辑等；系统具有自动报告生成功能。测试报告模板可根据用户需求定制，用户可从Word中自动得到实时更新的测量曲线和数据等； 函数可用各种图形类型显示，包括：瀑布图、彩色等高线图、条状图、线状图、曲线图、阶
发动机进气系统噪声的优化 （文章来源：盖世汽车社区） 图1 进气口噪声 进气噪声是考察汽车NVH性能的重要内容之一，利用CAE技术优化进气系统噪声的过程，在该过程中，利用Sysnoise软件精确地模拟进气系统的声场特性，可为优化设计提供改进思路，不仅能加快开发过程，而且能节约开发成本。 现在NVH（噪声、振动与舒适性）性能已经成为评价汽车品质的一个重要指标。各大整车厂都致力于通过提高汽车的NVH性能来提升其品牌价值与市场竞争力。同时，随着人们对噪声污染的不断重视，针对汽车噪声的法规也愈加严格。进气噪声作为汽车的一个重要噪声源也得到了足够的重视。而传统的设计手段已不能针对市场需求，快速反应，设计出满足要求的进气系统。运用现代的CAE技术开发进气系统势在必行。 本文阐述了一款自吸发动机进气系统噪声的优化过程。在该过程中运用CAE技术，分析了整个进气系统（包括进气歧管在内）的声场特性，发现了原进气系统在降噪方面的缺陷。通过计算分析，合理设计、布置消声单元，弥补了原进气系统在降噪方面的不足。 图2 直管进气口处的噪声
进气系统噪声源及降噪措施 1. 进气系统噪声源 发动机的进气系统是一个非常复杂的噪声源，包含各种类型的噪声，每种噪声产生的机理各不相同。因此，对进气系统噪声进行优化首先要明确各个噪声源产生的原因，并确定各个噪声源的贡献量，再有针对性地解决噪声问题。 进气系统噪声从总体上可以分为空气噪声和结构噪声两大类。空气噪声包括脉动噪声和流体噪声。脉动噪声由进气门的周期性开、闭而产生的压力起伏变化而形成，这部分噪声主要影响进气系统低频噪声特性。另外，在进气管空气柱的固有频率与周期性脉动噪声的主要频率一致时，会产生空气柱的共鸣声。此外，由于进气口和前侧板之间可能形成一个共鸣腔，因此也可能产生额外的共鸣噪声。流体噪声是气流以高速流经进气门流通截面，形成涡流，产生的高频噪声。由于进气门流通截面是不断变化的，因此这种噪声具有一定宽度的频率分布，主要频率成分在1 000Hz以上。此外，在节气门体处有时也会产生涡流噪声。 图3 进气系统的传递损失 进气系统结构辐射噪声，是由塑料壳体较小的刚度特性造成的。在内部压力波的激励下，壳体产生振动，外表面推动空气产生波动，从而辐射出噪声。这里所说的内部压力波实际上就是壳体内部的声波。 2. 发动机进气系统的降噪措施 流体噪声和结构噪声处理的方法相对比较单一，而且往往不是进气系统的主要噪声。这里主要探讨低频噪声的降噪措施。 （1）合理设计空气滤清器。根据安装空间设计空气滤清器本体。空气滤清器容积应该尽可能大，这样传递损失大且覆盖的频带宽。空滤器的进气管和出气管有时会插入到空滤器中，插入的长度对传递损失有影响，不同的插入长度都能够提高空滤器的传递损失，但插入管会带来较大的功率损失，其功率损失比减小管道截面积带来的损失还要大。